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1、实验一实验一 单臂电桥性能单臂电桥性能一、实验目的一、实验目的1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式；2、了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。二、基本原理二、基本原理电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为： RRK 式中：RR 为电阻丝电阻相对变化，K 为应变灵敏系数,=L/L 为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化。电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压 Uo= EK/4，式中：E 为激励电源
2、。图 111 应变式传感器安装示意图三、实验设备三、实验设备1 1、CSY2000D 综合实验台、应变式传感器实验模板、托盘、砝码、4位21数显万用表。图 112 应变式传感器单臂电桥实验接线图应变传感器实验模板说明：实验模板中的 R1、R2、R3、R4为应变片，没有文字标记的 5 个电阻符号下面是空的，其中 4 个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设，图中的粗黑曲线表示连接线。四、实验步骤四、实验步骤1、根据图 112 安装接线。应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中 4 片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的 R1、R2、R3、R4和加热器上。传感器左下角应变片为 R1；右下角
3、为 R2；右上角为 R3；左上角为R4。当传感器托盘支点受压时，R1、R3阻值增加，R2、R4阻值减小，可用四位半数显万用进行测量判别。常态时应变片阻值为 350，加热丝电阻值为 50左右。 2、放大器输出调零：将图 1 实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开，再用导线将两输入端短接(Vi0)；调节放大器的增益电位器 RW3大约到中间位置(先逆时针旋到底，再顺时针旋转 2 圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到 2V 档，合上主机箱电源开关；调节实验模板放大器的调零电位器 RW4，使电压表显示为零。3、应变片单臂电桥实验：拆去放大器输入端口的短接线，将暂时脱开的引线复原(见图 11接线图)。
4、调节实验模板上的桥路平衡电位器 RW1，使主机箱电压表显示为零；在应变传感器的托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到 200g（或 500 g）砝码加完。记下实验结果填入表 1。实验完毕，关闭电源。表 1重量(g)电压(mv)4、实验数据处理：根据表 1 计算：A、系统灵敏度 SU/W（U 输出电压变化量，W 重量变化量） ，并画出实验曲线。B、非线性误差 ，=m/ yFS100 式中：m 为电压输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差：yFS 满量程输出平均值，此处为 200g（或 500g） 。五、思考题：单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：（
5、1）正（受拉）应变片（2）负（受压）应变片（3）正、负应变片均可以。 实验二实验二 半桥特性半桥特性一、实验目的一、实验目的比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。二、基本原理：二、基本原理：不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压 UOEK2。式中：E 为激励电源。三、实验器材三、实验器材CSY2000D 综合实验台、应变式传感器实验模板、托盘、砝码。图 2-1-1 应变式传感器半桥接线图四、实验步骤四、实验步骤1、将托盘安装到应变传感器的托盘支点上。将实验模板差动放大器调零：用导线将实验模板上的15v、插口与主机箱电源15v、分别相连，再将实验模板中的放大器的两输入口短接(Vi0)；调节放大器的增益电位器 RW3大约到中间位置(先逆时针旋到底，再顺时针旋转 2 圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到
